준-연속체 속박 상태 기반 비대칭 톱니 격자

고Q 공진 기반의 비선형 광학 비상호성은 소형 집적 광자 소자 구현에 유망하지만, 기존 연구들은 단일 공진에 집중하고 이상적인 커-온리 모델을 사용했습니다. 본 연구에서는 평면 대칭성 파괴 후 고Q 준-연속체 속박 상태(QBIC)로 진화하는 세 가지 대칭 보호 연속체 속박 상태(BIC)를 지원하는 톱니형 실리콘 격자를 이론적으로 탐구합니다. 각 공진은 뚜렷한 방향성 결합 비대칭성과 상이한 비선형 비상호 응답을 보입니다. 이상적인 커-온리 모델에서 전파 시뮬레이션은 최대 2.99의 비상호성 비율을 예측하며, QBIC 2는 12.5 MW/cm² 입사 강도에서 67 dB를 초과하는 격리도를 달성합니다. 결정질 실리콘의 실제 기생 비선형성을 평가하기 위해, 파장 의존적 물질 분산, 2광자 흡수, 그리고 TPA 생성 자유 전하 흡수 및 분산을 순차적 주파수-영역/시간-영역 다중 물리 워크플로우를 통해 추가했습니다. 확장된 모델은 QBIC 2에 대해 1296.13 nm 및 12.5 MW/cm²에서 34.8 dB의 대표적인 격리도를 예측합니다. 이 결과는 모드 대칭성, 방향성 결합 비대칭성, 그리고 실제 비선형 물질 효과가 다중 파장 비상호 전송을 어떻게 공동으로 제어하는지 명확히 보여주며, 향후 실험적 구현을 위한 정량적 지침을 제공합니다.